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    [技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

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    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-10-27
    1. 摘要 hf[K\aAk  
    )lbF'.i  
    VirtualLab Fusion包含了多种场求解器和函数。它们可以在空间(x)域或空间频率(k)域工作。为了将不同的求解器和函数简建立连接，实现复杂系统的建模，x域和k域之间的转换是至关重要的一步。 在本文中，我们将通过不同实例的讨论来示范如何对VirtualLab Fusion中有三种傅里叶变换算法进行设置。 (&S v $L@  
    kQ +   
           =GF+hM/~  
    0pQ>V)  
    2. 三种傅里叶变换 ^P[*yf  
    N`M5`=.  
    tc[PJH&P  
     快速傅里叶变换(FFT) ]@xc9 tlG  
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 T*oH tpFj#  
     半解析傅里叶变换(SFT) #r1x0s40D  
    - 一种无需近似的高效重构。 9} vWTt0  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 ]n{2cPx5d  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) =Zj9F1E[i  
     逐点傅里叶变换(PSF) Th8xh=F[  
    - 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 thh, V   
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 [-l^,,E  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) :!%oQQO  
     og>f1NwS[  
    DT*/2TH*l  
       BjA|H  
    3. 每个元件的设置 CTwP{[%Pk  
    [\VzI\vb  
    E(TY%wO  
     傅立叶变换设置 eA!aUu  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 {S|uQgs6j  
    - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 eN/Jb;W  
    - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) m+o>`1>a  
    lB-Njr  
     _%t w#cM  
       3LEN~ N}  
    4. 每个元件的设置 CSs3l  
    %hXa5}JL  
     傅里叶变换设置 e@6}?q;  
    IRpCbTIXK  
               NWKD:{  
      U8moVj8w1  
    5. 默认的傅里叶变换设置 hVd63_OO  
    tvd/Y|bV=  
    Ar|_UV>Zf  
    光源模式和探测器的设置 ztu N0}'  
    - 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 aUd6 33  
    - 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 Ngg (<ZN  
    z8gp<5=  
     g >X!Q  
      b+{yF  
    6. 特殊情况 Z rvb %  
         b+w|3bQa  
    tf>?;  
     多表面元件 aa$+(  
    - 对下列情况应当特别考虑 ]Fa VKC~3  
    •透镜系统元件 `LNRl'Z m  
    •球面透镜元件 |`,%%p|T%  
    - 此类组件可以理解为 Rrsz{a  
    •一组曲面元件，以及 d=q2Or   
    •之间有一些自由空间 +|^rz#X  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 6}[W%S]8  
    ?:UDK?  
     42Z2Mjtk  
    ,KZ_#9[>  
     在k域的元件 ;hRo} +\l  
    - 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 1 ,Y-_e)  
    - 这适用于以下情况 {"O'kx  
    •平面表面元件 ' R{ [Y)  
    •分层介质元件 `2 {x 8A  
    •光栅元件 Zsaz#z|xW  
    •功能光栅元件 1XwbsKQ}  
    {gzL}KL  
    Dk/;`sXV  
          vX&Nh"0H&  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 SeKU ?\  
     {G_ZEo#x8,  
    1. 实例#1：成像的光源模式 e3&R3{  
    &d=j_9   
     |]^OX$d  
    查看完整的应用实例 e;!si>N  
     qY0p)`3!%  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 :+; U W \  
    nT9B?P>  
    sAWUtJ  
    sFMSH :5z  
     a3JG&6-  
    3. 实例#1：出瞳衍射法 :4/RB%)"  
    rD fUTfv|Q  
    9tWu>keu  
    a//<S?d$:  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 R Mrh@9g  
    eNpGa0 eG  
     |I6\_K.=L  
      N =)9O  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 k#&d`?X  
     NO8)XJ3s  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 l>Z"y\l =  
    c&J,O1){\  
     NvQN  
    +.:- :  
    查看完整的应用实例 .e~17}Ka}  
     q0&g.=;  
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 :[?hU}9  
    :iP2e+j  
     C0Z mv  
      a^>0XXr}Y  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 1!~=8FTv  
     |1uyJ?%B  
    1. 例#3：刻意忽略衍射 :'|%~&J  
    -J[*fv@  
     {}y"JbXMj  
    4f:B2x{  
    查看完整的应用实例 N^jQ\|A<  
    Tq,Kel  
     pqmtN*zV  
    &Rdg07e;>  
    2. 实例#3：包含衍射     9(V12gn+lk  
    +`>Tuz~  
    O4dJ> O  
    hRHqG  
    文件信息 ?A+-k4l  
    b*&AIiT  
    4}E|CD/pZ  
     
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